1 北京交通大学电子信息工程学院光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室，北京 100044
2 北京交通大学电子信息工程学院，北京 100044
提出一种利用锁相双频激光作为泵浦源输入正常色散富硅氮化硅微环谐振腔产生光频率梳的方案。对富硅氮化硅微环谐振腔进行色散调控，实现1550 nm波段平坦正常色散优化设计。利用LLE（Lugiato Lefever equation）方程进行光频率梳产生仿真，分析改变泵浦失谐时光频率梳产生的时域和频域演化过程。同时，探究各项参数对光频率梳产生的影响，包括泵浦功率、双频激光功率占比、微腔波导损耗、微腔色散、双频激光频率间隔。仿真实现的光频率梳带宽可覆盖1520 nm到1580 nm。
非线性光学 光频率梳 富硅氮化硅 色散调控 微腔
1 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所，北京 100081
2 北京铁科英迈技术有限公司，北京 100081
接触网几何参数是我国高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）的基本检测内容，是保证电气化铁路安全运营的重要参数。基于多目立体视觉技术研究设计了一种接触网几何参数测量系统，并测量拉出值、接触线高度等几何参数。研究开发了一种高速同步频闪照明技术，该技术使测量系统的功耗显著降低，图像质量和抗阳光干扰能力显著提升。建立了用于接触网几何参数测量的线阵相机立体视觉测量模型，并提出了一种可靠的线阵相机立体视觉匹配方法。采用激光二维传感器进行车体振动补偿并建立了车辆振动补偿模型。研制了接触网几何参数测量系统样机并开展了现场测试。测试结果表明：拉出值和接触线高度的测量精度优于10 mm，所提方法为6C系统提供了一种可靠的接触网几何参数测量手段。
测量 接触网几何参数 立体视觉 频闪照明
1 临沂市兰山区自然资源局, 山东 临沂 276000
2 中国矿业大学环境与测绘学院, 江苏 徐州 221116
3 山东智绘地信工程技术有限公司, 山东 济南 250000
沙尘气溶胶对局地大气环境具有显著影响。基于 2021 年 3 月中国东部卫星和地基遥感观测资料, 以沙尘传输过程中上下游的两个城市北京和徐州为主要研究区, 分析了两地气溶胶环境的阶段 性变化特征和驱动因子。结果表明: (1) 连续两次大型沙尘暴均来源于蒙古地区, 并受冷空气驱动影响中国东部地区, 第一次沙尘在江苏腹地进入黄海, 第二次沙尘在江苏省附近受西南暖风影响发生沙尘回流现象造成持续污染。(2) 沙尘以粗颗粒物为主, 使得近地面层 PM10 浓度急剧提升至背景值的 20 倍、PM2.5 提高至 3 倍。处于下游的徐州地区比上游的北京地区两次 PM10 峰值均低 500 μg·m-3, 且时间延后 12 h。(3) 沙尘过境前徐州背景气溶胶以散射性细颗粒物为主, 气溶胶光学厚度 (AOD) 小于 0.5, 单次散射反照率 (SSA) 约等于 0.99。 到达徐州地区的沙尘漂浮在 2～4 km 高空层并随重力作用与地面层气溶胶混合, 使得 AOD 瞬间提升至 1.5 以上, 24 h 后开始逐步由沙尘主导过渡到本地污染物粒子主导 (气溶胶退偏比从大于 0.25 降至 0.1 以下)。本次沙尘中部分颗粒物成分对 440 nm 光谱吸收性较强, 与沙尘来源有关。
沙尘传输 气溶胶 激光雷达 单次散射反照率 dust transportation aerosol PM10 PM10 lidar single scatter albedo 大气与环境光学学报
2022, 17(4): 409
北京长城计量测试技术研究所 计量与校准技术国防科技重点实验室, 北京 100095
光学锁相环(Optical Phase-locked Loop, OPLL)技术是实现激光相位相干的有效方法。鉴于环路滤波器参数直接影响光学锁相环系统的整体性能, 提出了一种二阶无源环路滤波器参数的优化方法。首先, 根据相角裕度定义及系统开环传递函数的数学模型, 推导出环路滤波器参数设计的公式, 并设计了一种基于MATLAB的参数优化算法。然后, 为精确地设计拉曼激光光学锁相环参数, 设计了消多普勒饱和吸收谱实验,并对激光器的压电陶瓷端口反馈增益参数进行测量。在锁相环闭环控制系统性能仿真中, 得到了单位阶跃响应的超调量为6.53%, 调节时间为0.584 ?滋s。最后, 对拉曼激光光学锁相环各个模块进行Simulink建模并仿真, 仿真结果表明锁相环能够实现对拉曼光相位锁定且锁定时间为2 ?滋s, 因此, 验证了锁相环参数设计方法的正确性。在工程应用中, 为光学锁相环的参数设计提供了重要参考价值。
光学锁相环 环路滤波器 参数设计 仿真 拉曼激光 optical phase-locked loop loop filter parameters design simulation Raman laser 红外与激光工程
2018, 47(4): 0406007
介绍了一种能够全面表征半导体二极管器件的电学特性的方法,此方法结合半导体二极管的正向交流特性和直流特性，称之为正向交流小信号法。利用该方法深入地研究和对比分析了GaN基和GaAs基半导体激光器的电学特性，包括表观电容、串联电阻和理想因子。实验结果表明，对于GaN基和GaAs基半导体激光器，其开始发光的过程同步于其电容由正转变为负的过程。进一步实验结果表明，GaN基半导体激光器比GaAs基半导体激光器具有更大的串联电阻和更大的理想因子。这是由于GaN基激光器的器件工艺不够完善以及外延生长的GaN材料具有很大的位错密度。该研究为提高和改善GaN基激光器的性能提供了必要的依据以及理论指导。
正向交流小信号法 半导体激光器 电学特性 AC I-V method GaN GaN GaAs GaAs semiconductor laser diodes electrical properties
提出一种生成难熔金属硅化物的新方法,用CO2激光诱导氧化物-铝粉热化学反应在多晶硅表面获得Ni和NiSi2膜.AES和XPS分析给出膜层的组分和深度浓度分布.通过对实验参量的分析认为,不同终相的形成与共晶过程有关.
薄膜 硅化物 激光诱导铝热反应
采用Ar+激光对Ge等半导体材料进行了光刻研究。实验发现存在两种阈值, 表面扫描光刻具有较低的阈值, 刻穿则要求更高的光强。刻蚀速率随着深度的增加而减小, 高掺杂半导体的光刻速率大于低掺杂样品。
用XeCl准分子激光作光源,以BBr3为工作物质,在n型硅片表面进行激光气相化学诱导掺杂硼,制作太阳电池。获得的PN结表面最大掺杂浓度为1.2×1021B+/cm3;在1017B+/cm3处的结深为0.08μm;未镀增透膜的光电转换效率为9.5％。
本文利用Ar~+激光倍频257.3nm进行扫描蚀刻Si、GaAs和Zn片,获得的最小光刻线宽为1.2μm,给出蚀刻深度与光强/扫描速度的关系曲线等参量,首次利用光刻技术估计卤素自由基的扩散系数、自由路程以及激光聚焦光斑大小,以及观察到阈值现象。
刻光 激光诱导化学 气相光刻 光分解光刻
